CN1256265C - 电梯轿厢的混凝土轨道安全装置 - Google Patents

Abstract

用来阻止由非金属导轨导向的电梯轿厢移动的一种安全装置采用了一种安装在楔子上的摩擦面.当楔子处在不啮合位置时，它的位置靠近一个倾斜水平定位器。在超速状态下操作楔子时，水平定位器迫使楔子的摩擦面接触到导轨。

Description

电梯轿厢的混凝土轨道安全装置

技术领域

本发明涉及到电梯和乘客传送装置制造业。本发明具体涉及到在电梯轿厢出现超速状态时阻止其移动的电梯安全装置。

背景技术

传统的电梯系统具有啮合的钢制导轨，用来在竖井内引导电梯轿厢。这种轨道即可靠又安全，在工业中被广泛使用。有各种各样配合这种轨道使用的安全装置，都能够达到预期的使用效果。

随着市场对建筑物大小和每平方英尺造价以及安装速度和各种结构特征要求得越来越严，可以考虑采用非金属导轨结构，例如是混凝土导轨结构。如果采用非金属导轨结构，安全系统也需要随之改变。目前还没有能够兼顾非金属导轨的安全系统。因此，在非金属导轨系统的这一领域需要有一种能够在电梯轿厢出现超速状态时阻止其移动的安全系统。

发明内容

本发明解决了上述现有技术对安全系统的需要，其针对于安装在非金属导轨系统上的电梯轿厢。本发明的系统考虑了非金属特别是混凝土导轨系统的易脆性，并且提供了与高摩擦接触面相结合的足够的表面面积，从而可以产生足够的制动力，同时保持点压力低于可能造成混凝土破坏的压力水平。

本发明的第一方面提供一种用于安装在非金属导轨上的电梯轿厢的导轨安全装置，所述导轨安全装置包括：

一外壳；

一设置在上述外壳内的楔子，上述楔子具有一被定位得适于与非金属导轨接触的摩擦面；

至少一个设置在上述外壳内的水平定位器，其用于与上述楔子接合并迫使上述摩擦面与上述非金属导轨接触，以便通过电梯轿厢沿上述非金属导轨的运动使上述摩擦面楔入压靠着上述非金属导轨；以及

一用于通过上述水平定位器促动推向上述摩擦面的操作机构，

其中，所述摩擦面的大小和楔子的形状使得在楔子被推到与非金属导轨接触时，摩擦面相对非金属导轨楔住的压力不大于50磅每平方英寸，阻止电梯轿厢的运动。

本发明的第二方面提供一种用于安装在非金属导轨上的电梯轿厢的导轨安全装置，所述导轨安全装置包括：

一外壳；

一设置在上述外壳内的楔子，；

一设置在上述楔子之一个表面上并被定位得适于与一非金属导轨接触的摩擦材料，所述摩擦面是由一种相对非金属导轨的摩擦系数大约为1.0的材料形成；

至少一个设置在上述外壳内的水平定位器，其用于与上述楔子接合并迫使上述摩擦面与上述非金属导轨接触，以便通过电梯轿厢沿上述非金属导轨的运动使上述摩擦面楔入压靠着上述非金属导轨；以及

一用于通过上述水平定位器促动推向上述摩擦面的操作机构。

该装置包括一或多个由坚固材料构成的楔子，同时将一种高摩擦表面材料安装在楔子之一表面上，它在出现超速状态时将接触到一导轨表面。本发明预期还可以由高摩擦力材料制造整个楔子或是一部分楔子，从而，仅有一支承面需要安装到楔子上，并且不需要在楔子上安装额外的摩擦材料。用一个被安装到电梯轿厢上与其移动方向有一个角度的滑块或辊子部件迫使楔子接触到导轨。最好将楔子连接到一个调节器或类似的配件上，使其随同电梯轿厢的移动速度不能超过一预定的最大速度。值得注意的是，必要时可以用电子操作机构代替一电磁铁。在出现超速状态的情况下，滑块或辊子部件对楔子施加一个水平力，拉动楔子并迫使其接触到导轨，在接触点上产生制动作用。最好将楔子成对设置在各个导轨的相反对置面上。采用多对楔子可以缩小每个楔子所需要的表面面积，并且使系统更容易操纵。在本发明的另一个实施例中，一安全装置将能制动一下落或失控的电梯轿厢。

附图说明

图1是剖开的电梯井道的透视图，电梯轿厢安装在混凝土导轨上，并且表示了本发明的安全装置部件的位置；

图2A是处在释放(脱合)位置的本发明的安全装置的示意图；

图2B是类似图2A的本发明的示意图，但是处在啮合位置；

图3A是本发明另一实施例的示意图，图中有多个安全装置协同工作，并且处在释放位置；

图3B是类似图3A的示意图，但是处在啮合位置；

图4A是本发明的双向安全装置的一个示意图；

图4B是图4A的双向安全装置处在第一方向啮合位置的示意图；以及

图4C是图4A的双向安全装置处在第二方向啮合位置的示意图。

具体实施方式

参见图1，本领域的技术人员可以辨认出装在电梯井道12中的电梯轿厢10。图中的导轨14是非金属的。按照本发明，导轨14最好是用高压强度材料例如混凝土构成的。如果采用混凝土，最好将其与竖井整体浇筑。如图所示，在电梯轿厢10的该侧是一位于电梯轿厢10上的安全装置16，为的是保持其始终靠近导轨14。在本发明的一个实施例中，在超速状态下采用一调节绳索18来操作安全装置16。

参见图2A和2B，图中表示了本发明的安全装置。首先参见图2A，本发明的装置16包括一个楔子20，它上面有一个支承面22，它可以是如图所示的平面或是曲面，并且安装一种摩擦材料24。楔子20被连接到由调节绳索18和附件26构成的一个操作机构。楔子20被装在一个外壳28内。外壳28内还装有由至少两个辊子30(如图所示)或滑块(未示出)构成的一个水平定位器，它可以和支承面22形成接触。如上所述，当支承面22接触到辊子30时，楔子20就受到一个水平作用力，将楔子推向导轨14(朝着图的右侧)。水平定位器30，支承面22和摩擦面24的角度本身不是关键的，但是应该选择得能够产生对着混凝土导轨14的法向力。当楔子被辊子30进一步推向导轨14时，摩擦面24就会接触到导轨14(参见图2B)，使轿厢10的移动减速，迅速使轿厢10完全停止。

在本发明的最佳实施例中，楔子20是由橡胶材料构成的，而摩擦面24与楔子的材料是整体的。在另一个实施例中，楔子是由能够在使用过程中承受压力和剪切力的不同材料构成的，并且可以具有相同材料或不同材料的摩擦面。在这些实施例中优选地采用钢或是铸铁材料作为支承面22，以便能够较好地散布辊子30施加在楔子20上的负荷。

摩擦面24应该是摩擦力比较高的材料，例如类似于汽车轮胎的硫化橡胶(或其他材料)。这种材料提供的摩擦系数最好能达到约1.0。摩擦面24上可得到的摩擦系数优选地高于传统的用于钢制导轨的安全装置所采用的摩擦系数，则允许本发明的安全装置对混凝土导轨施加比较低的压力，同时仍然能够产生所需的制动力。加大摩擦面24的表面面积也可以降低所需的压力。降低所需压力对非金属导轨是有利的，因为小面积的高压力至少是在混凝土导轨的情况下容易造成损坏。

在本发明的一个实施例中，额定负荷为4000磅的轿厢的总悬挂重量大约是8000磅，以1g的加速度执行一安全制动则需要有2g的制动力(轿厢减速加上重力)。需要的总制动力是16000磅。在本例中假设摩擦面24的摩擦系数是1.0，对导轨14施加16000磅的力就足够了。为避免损坏混凝土导轨，需要50psi(磅/英寸²)或以下的压力。大约320平方英寸上的50psi压力可以对导轨产生这种需要的压力。在一种优选的系统中，这一力可以分散在轿厢各个侧面的至少两个相反对置的摩擦面上。然而，为了避免轿厢在一侧不起作用的情况下本系统制动轿厢的故障，每一侧都采用了较大的表面面积。由于每个安全装置16包括两个楔子20，各自的表面面积在设想仅有一个安全装置工作的最坏情况下通过每个楔子可提供160平方英寸。为完成这一实例，必须考虑到导轨表面的接触面积，其最佳宽度大约是4英寸。(不言而喻，也可以采用较大的导轨，此处的尺寸仅仅是为了举例而并非用于限制)。这种40英寸长，4英寸宽的安全装置可以获得所需的制动能力。

四十英寸长的安全装置可能仍然使产品显得有些笨重。因而希望在电梯轿厢10的每一侧提供多个安全装置，各自具有较小并且更容易处理和制造的摩擦面24。

参见图3A和3B，图中表示了在释放位置(图3A)和啮合位置(图3B)的多个安全装置阵列的示意图。为了缩小单个楔子所需的表面面积，这是一种可行的布置方式。通过这种所需的表面面积减小，并且由于主要是在y-轴方向上增加或减少表面面积，故缩小了楔子的所需高度。这样做具有明显的益处，因为楔子的高度缩短了，在楔子的非导轨接触侧的角度会变得更加尖锐。这样的楔子在垂直移动的短距离内可以有更多的横向移动。与楔子啮合所需的垂直移动距离越短，则制动电梯轿厢所需的时间也就越短。在本发明的实施例中，由简单地具有多个附件26的同一个调节绳索18可驱动各个楔子20。本实施例的操作方式与前述的实施例相同，无非是有多个安全装置。安全装置的数量可以根据需要而定，取决于所需的表面面积和采用的楔子的尺寸。如果电梯轿厢框架的安装位置空间是一种限制因素，可以将安全装置安装在框架的上面或是下面。

在本发明的再一个实施例中，图4A-C表示了一种双向安全装置32。本发明的双向安全装置包括支撑着两组辊子36和38的外壳34，辊子相对于导轨14布置成对称的型式。如上文所述，这种角度必须对导轨施加一有效的垂直(法向)的力。辊子36将双向楔子40推向导轨14，以阻止轿厢10向下移动(参见图4B)，而在反方向上移动楔子40时可以阻止轿厢10的向上移动(参见图4C)。在这一实施例中采用了两个支承面42和44，并且根据电梯轿厢是否在超速状态下上、下移动而分别与辊子36和38相互作用。图4B表示下行超速状态制动，图中的支承面42接触到辊子36。与此相反，图4C表示上行超速状态制动，图中的支承面44接触到辊子38。每一种情况下的摩擦面46均与上述实施例中所定义的相同。本发明其他方面的功能如同上述实施例。

尽管以上给出了一些最佳实施例，在不脱离本发明的原理和范围的条件下还可以有各种各样的修改和替代。说明书的作用是用来解释本发明而不构成限制。

Claims (22)

1.一种用于安装在非金属导轨上的电梯轿厢的导轨安全装置，所述导轨安全装置包括：

一外壳；

一设置在上述外壳内的楔子，上述楔子具有一被定位得适于与非金属导轨接触的摩擦面；

至少一个设置在上述外壳内的水平定位器，其用于与上述楔子接合并迫使上述摩擦面与上述非金属导轨接触，以便通过电梯轿厢沿上述非金属导轨的运动使上述摩擦面楔入压靠着上述非金属导轨；以及

一用于通过上述水平定位器促动推向上述摩擦面的操作机构，

其中，所述摩擦面的大小和楔子的形状使得在楔子被推到与非金属导轨接触时，摩擦面相对非金属导轨楔住的压力不大于50磅每平方英寸，阻止电梯轿厢的运动。

2.按照权利要求1的导轨安全装置，其特征是上述楔子进一步包括一用于通过上述水平定位器接合的比所述摩擦面硬的支承面，所述支承面相对于所述摩擦面倾斜。

3.按照权利要求2的导轨安全装置，其特征是上述支承面是由一种从钢和铁中选用的材料构成的。

4.按照权利要求1的导轨安全装置，其特征是上述水平定位器是一种辊子结构。

5.按照权利要求1的导轨安全装置，其特征是上述水平定位器是一种滑块结构。

6.按照权利要求1的导轨安全装置，其特征是所述摩擦面是由一种相对非金属导轨的摩擦系数大约为1.0的材料形成。

7.按照权利要求1的导轨安全装置，其特征是所述摩擦面是由橡胶材料构成的。

8.按照权利要求7的导轨安全装置，其特征是所述摩擦面的橡胶材料包括硫化橡胶。

9.按照权利要求1的导轨安全装置，其特征是在所述非金属导轨接触的两个相对侧面的每个侧面上设置多个楔子。

10.按照权利要求1的导轨安全装置，其特征是所述水平定位器响应于上述楔子相对于上述壳体的轴向运动迫使上述摩擦面与上述非金属导轨接触，并且其中所述操作机构使上述楔子相对于上述壳体轴向运动。

11.按照权利要求1的导轨安全装置，其特征是所述导轨安全装置是双向的，两个所述水平定位器被这样设置，以便两个所述水平定位器中的仅仅一个水平定位器一次推向迫使上述摩擦面与上述非金属导轨接触，并且其中所述操作机构能够通过两个所述所述水平定位器中的一个促动推向上述摩擦面。

12.一种用于安装在非金属导轨上的电梯轿厢的导轨安全装置，所述导轨安全装置包括：

一外壳；

一设置在上述外壳内的楔子，；

一设置在上述楔子之一个表面上并被定位得适于与一非金属导轨接触的摩擦材料，所述摩擦面是由一种相对非金属导轨的摩擦系数大约为1.0的材料形成；

至少一个设置在上述外壳内的水平定位器，其用于与上述楔子接合并迫使上述摩擦面与上述非金属导轨接触，以便通过电梯轿厢沿上述非金属导轨的运动使上述摩擦面楔入压靠着上述非金属导轨；以及

一用于通过上述水平定位器促动推向上述摩擦面的操作机构。

13.按照权利要求12的导轨安全装置，其特征是上述楔子进一步包括一用于通过上述水平定位器接合的比所述摩擦面硬的支承面，所述支承面相对于所述摩擦面倾斜。

14.按照权利要求13的导轨安全装置，其特征是上述支承面是由一种从钢和铁中选用的材料构成的。

15.按照权利要求12的导轨安全装置，其特征是上述水平定位器是一种辊子结构。

16.按照权利要求12的导轨安全装置，其特征是上述水平定位器是一种滑块结构。

17.按照权利要求12的导轨安全装置，其特征是所述摩擦面的大小和楔子的形状使得在楔子被推到与非金属导轨接触时，摩擦面相对非金属导轨楔住的压力不大于50磅每平方英寸，阻止电梯轿厢的运动。

18.按照权利要求12的导轨安全装置，其特征是所述摩擦面是由橡胶材料构成的。

19.按照权利要求18的导轨安全装置，其特征是所述摩擦面的橡胶材料包括硫化橡胶。

20.按照权利要求12的导轨安全装置，其特征是在所述非金属导轨接触的两个相对侧面的每个侧面上设置多个楔子。

21.按照权利要求12的导轨安全装置，其特征是所述水平定位器响应于上述楔子相对于上述壳体的轴向运动迫使上述摩擦面与上述非金属导轨接触，并且其中所述操作机构使上述楔子相对于上述壳体轴向运动。

22.按照权利要求12的导轨安全装置，其特征是所述导轨安全装置是双向的，两个所述水平定位器被这样设置，以便两个所述水平定位器中的仅仅一个水平定位器一次推向迫使上述摩擦面与上述非金属导轨接触，并且其中所述操作机构能够通过两个所述所述水平定位器中的一个促动推向上述摩擦面。

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